水产百科

鱼肉提取物

2023-02-10

extractives of fish meat鱼类等水产动物肉中用水提取除去蛋白质、脂质和多糖后的水溶性低分子化合物。亦称鱼肉浸出物, 是和鱼肉风味以及贮藏加工中鲜度质量变化有关的重要成分。它包括有机物和无机物, 有机物中的含氮化合物和非含氮化合物。有机物中的含氮化合物构成鱼肉提取物的主要成分。提取物在鲜鱼肉中的含量大约为2%~5%,在软体动物中约为5%~6%,其中约2/3~3/4为有机物。

提取物的种类 包括含氮化合物和非含氮化合物。

含氮化合物 又称非蛋白氮化合物, 相当于鱼肉等的全部含氮化合物除去蛋白质的部分。它在肌肉中的含量因种类而异。按含氮量计, 底层鱼类最低, 约300~500毫克氮/100克,占肌肉总含氮量(包括蛋白氮在内)的10%~15%。洄游性中上层鱼类较高,约500~800毫克氮/100克,占总含氮量的15%~20%。软体动物和甲壳类的含量约700~900毫克氮/100克, 占总含氮量20%~25%。而含量最多的是鲨、鳐等软骨鱼类, 达1300~1500毫克氮/100克,占总含氮量的1/3以上。含氮化合物的种类很多, 主要有游离氨基酸、胍基化合物、低分子肽、有机碱和核苷酸等。

游离氨基酸 含氮化合物中的重要成分。几乎包括组成蛋白质的全部氨基酸, 此外还含有如牛磺酸等一些特殊氨基酸。游离氨基酸的种类数量分布因鱼类等水产动物的种类而异, 不同种类之间各具有一些不同的特点。游离组氨酸在中上层鱼类中的含量从数百到千毫克以上, 是这些鱼类在鲜度下降时产生组氨引起中毒的原因。虾、蟹、贝类等提取物中的甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸含量比鱼类多得多, 并含有较多的谷氨酸和牛磺酸, 是构成甲壳类、软体动物呈味物质的重要成分(见鱼肉呈味成分)。底层鱼类肌肉提取物中除牛磺酸含量多在100毫克以上外,其余的大都在数毫克至30毫克不等。

胍基化合物 为提取物分子结构中含有胍基 的化合物。主要有肌酸、肌酸酐、章鱼碱和游离氨基酸中的精氨酸。肌酸大量存在于鱼类以及各种脊椎动物肉中。肌酸磷酸是和腺苷三磷酸共同存在于脊椎动物肉中的高能磷酸化合物。鱼类普通肉(白色肉)中的肌酸含量高达300~600毫克/100克,暗色肉为200~300毫克/100克。无脊椎动物肌肉中不存在肌酸, 但虾、蟹、贝类等肌肉中含有大量的精氨酸, 以精氨酸磷酸(ArgP)的高能化合物存在。它的含量多在300~900毫克/100克之间。章鱼碱作为精氨酸的衍生物也存在于乌贼和贝类等软体动物肉中。肌酸酐是肌酸的脱水物, 在鲜肉中含量很少, 加热时部分肌酸转变成肝酸酐。

低分子肽 鱼类等肌肉提取物用酸水解时游离氨基酸的含量增加, 它们来自低分子肽类化合物。如谷胱甘肽(γ-谷氨酰—半胱氨酰—甘氨酸) 是一种与肌肉中氧化还原作用有关的三肽, 普遍存在于鱼类等肌肉提取物中。此外有属于组氨酸和β-丙氨酸组成的二肽有机肽(β-丙氨酰—组氨酸)、鹅肌肽(β-丙氨酸-π-甲基—组氨酸)和鲸肌肽(β-丙氨酰-τ-甲基—组氨酸)。肌肽存在于硬骨鱼和鲸的肌肉中。鹅肌肽在金枪鱼、鲣以及部分软骨鱼类中含量最多。鲸肌肽则存在于鲸类中的须鲸和齿鲸肌肉中。

核苷酸及其相关化合物 核苷酸的种类有腺核苷酸(AMP)、鸟核苷酸(GMP)、胞嘧啶核苷酸(CMP)等, 存在于鱼类肌肉提取物中的核苷酸, 90%是腺核苷酸。它的三磷酸化合物(ATP)是肌肉中的重要高能化合物, 死后迅速分解成腺苷二磷酸(ADP)、腺核苷酸(腺苷一磷酸,AMP)和肌苷酸(次黄嘌呤核苷酸,IMP)等。IMP、AMP、GMP是肌肉中的重要呈味物质。ATP在生成IMP之后进一步的分解则与鱼体死后鲜度变化有关(见鱼体死后变化、鲜度鉴定)。

氧化三甲胺(TMAO) 为普遍存在于海产鱼类、虾、蟹和乌贼等肌肉中的一种有机碱。淡水鱼类等肌肉中不存在或者存在很少。在海产动物中,鲨、鳐等软骨鱼类和章鱼、乌贼的外套膜中TMAO的含量高达1500毫克/100克左右。其次是海产底层鱼类,多在100~500毫克/100克范围。中上层鱼类较低,在100毫克/100克以下。虾、蟹类的含量和底层鱼类接近。贝类除少数种类外, 大多不含有TMAO,或者很少。TMAO在鱼体死后细菌的作用下被还原生成三甲胺(TMA),是产生海水鱼类臭气的主要物质。罐头等在高温加热时,TMAO分解生成二甲胺(DMA)和甲醛。鳕等在低温贮藏中由于酶的作用也会产生与此相同的反应。在亚硝酸盐类存在下,DMA以及TMA、TMAO都有可能与之生成致癌物质——亚硝基二甲胺(NDMA)。测定海水鱼在细菌腐败过程中由TMAO生成的TMA和DMA的量,可以作为判断鲜度的指标。在海水鱼的挥发性盐基氮(VBN)鲜度指标中也包含有TMA和DMA的含量(见鲜度鉴定)。

甜菜碱 狭义的指甘氨酸甜菜碱,广义的也包括一些其他季胺基内盐的链状化合物与环状化合物。前者如β-丙氨酸甜菜碱和肉碱(β-羟基-γ-丁氨酸),后者如龙虾碱(吡啶-2-羧酸-N-甲基内盐)和胡卢巴碱(尼克酸的甲基内盐),都广泛存在于乌贼、贝类和虾、蟹等软体动物和甲壳类中,其中含量多的是甘氨酸甜菜碱,在对虾、梭子蟹、毛蟹、柔鱼、扇贝等肌肉中的含量约为300~800毫克/100克。其次是龙虾碱,在一些海产虾、蟹、乌贼肌肉中的含量为100~300毫克/100克。肉碱和β-丙氨酸甜菜碱也是无脊椎动物肉中常见的化合物。甘氨酸甜菜碱是一种带甜味的物质,在乌贼等干制贮藏过程中常被析出,使制品表面盖上一层白霜。

尿素 大量存在于鲨、鳐等板鳃类肌肉中,含量多在1500~2000毫克/100克,是鱼体含氮化合的最终代谢产物,与TMAO共同起着维持体内渗透压的作用。鱼体死后贮藏中,在细菌脲酶的作用下生成大量的氨,是冷冻鲨、鳐等氨臭的来源。

非含氮化合物 鱼、贝类肌肉提取物中不含氮的化合物主要有糖类、有机酸类和无机盐。

糖类 主要是来自糖原水解生成的葡萄糖,一般含量不多。鲱、鳕肉中约为3~30毫克/100克,非鲫为2~70毫克/100克。贝肉中稍多,可达300毫克/100克。此外,还存在少量核糖、果糖、半乳糖、肌醇以及一些糖类的磷酸盐。这些糖类作为代谢中间产物,随动物生前死后的生理状态而异。

有机酸类 主要的是乳酸和琥珀酸,糖原的酵解和三羧循环过程中的代谢产物。它在肌肉中的含量随肌肉中糖原的含量多少而异。在运动性强的洄游性鱼肉中,乳酸含量多的可达1000毫克/100克以上。但底层鱼类肌肉含糖原量少,生成的乳酸含量也少。鱼类肌肉中生成的乳酸会直接影响死后肌肉pH值的高低(见鱼体死后变化)。贝类等肌肉中,由于乳酸脱氧酶活性低,糖原酵解的最后产物不是乳酸而是丙酮酸。琥珀酸是鱼、贝类肌肉中三羧循环的中间产物。鱼肉中的琥珀酸和富马酸、柠檬酸等一样,含量不高。但贝类由于糖原含量多,酵解中生成的琥珀酸量也较多。如蛤蜊刚采集时,其肌肉中含量约为18~40毫克/100克,但在室温下放置44小时后可增至120~200毫克/100克。过去认为琥珀酸是贝类的重要呈味成分,但未得到最后肯定。

无机盐 鱼、贝类等肌肉中的无机盐的种类很多。其中主要的是钠、钾、钙、镁等的氯化物和磷酸盐。Na+、K+、Cl-、PO43-的存在是鱼肉呈味上不可缺少的成分。

提取物的种类分布特点 鱼类和其他水产动物肌肉提取物的种类分布特点如图所示。图中纵座标为8 种主要提取物氮对非蛋白氮(NPN)的%,从中可以看到这些含氮提取物在8种水产动物肉中的分布特点:①代表板鳃类的鼠鲨肌肉提取物中含量最高的是尿素,约占NPN的50%。其次是低分子肽(主要是鹅肌肽)。TMAO和核苷酸、游离氨基酸含量极少。②属于底层鱼类的真鲷提取物中含量最多的是肌酸(包括肌酸酐),超过50%。其次是核苷酸类和TMAO。游离氨基酸含量不多。③中上层鱼类的鲐鱼肌肉中, 含量最多的是游离氨基酸(主要是组氨酸),接近NPN量的50%。其次是肌酸。④虾、蟹、贝类中的对虾、鳕场蟹和扇贝肉中的游离氨基酸量占优势,为NPN量的70%~80%。这是因为它含有大量的甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸和精氨酸(扇贝中并含有较多的谷氨酸)。此外,还含有一定数量的甜菜碱和TMAO(对虾和鳕场蟹)、核苷酸(扇贝)。⑤软体动物头足类的枪乌贼中含量最多的是游离氨基酸、章鱼碱和TMAO。此外还有较多的甜菜碱。⑥鲸类的鳁鲸肌肉中约含70%的低分子肽,其中90%为鲸肌肽。其次是肌酸,并含有一定数量核苷酸。图中的对虾和枪乌贼的核苷酸未测定计入。

水产动物肌肉提取物中含氮化合物的组成A. 鼠鲨;B. 真鲷;C. 鲐;D. 对虾;E.鳕场蟹;F. 枪乌贼;G. 扇贝;H.鳁鲸